Fin dai nostri primi studi, quelli più elementari, di biologia, ci hanno insegnato che la molecola del DNA è costituita da due catene polinucleotidiche appaiate e avvolte intorno allo stesso asse, in modo da formare una doppia elica.
Ogni catena o filamento del DNA è formata da una sequenza di nucleotidi uniti mediante legami covalenti tra il gruppo fosfato di un nucleotide e il carbonio in posizione 3′ del nucleotide precedente. I legami covalenti si formano per condensazione tra un gruppo ossidrile del desossiribosio e uno del gruppo fosforico. Pertanto, ogni nucleotide della catena forma legami con altri due nucleotidi.
Nella molecola di DNA le due catene sono tenute insieme da legami a idrogeno tra le basi, che sono rivolte verso il centro e si appaiano in modo specifico; zuccheri e gruppi fosfato invece sono disposti verso l’esterno e formano l’ossatura verticale della molecola, che è sempre costante.
La molecola del DNA ha la forma di una doppia elica; possiamo immaginarla come una scala a pioli in cui i montanti sono formati da gruppi fosfato e zuccheri alternati e ogni scalino corrisponde a una coppia di basi. Le coppie di basi sono planari (distese orizzontalmente) e al centro della molecola sono stabilizzate da interazioni idrofobiche, che contribuiscono alla stabilità complessiva della doppia elica.
DNA la sua struttura è anche a nodo
L’elica ha un diametro costante. Ogni piolo inoltre è ruotato rispetto a quello precedente di circa 36°. L’elica pertanto compie un giro completo ogni 10 coppie di basi. L’elica è destrogira: osservandola dall’alto essa appare avvolgersi in senso orario.
Ma siamo certi che il Dna umano abbia solo questa forma ad elica?
Un nuovo studio rivela che il DNA all’interno delle cellule, anche quelle umane, può vantare una struttura simile ad un nodo contorto a quattro fili piuttosto che una struttura con l’elegante doppia elica a cui siamo abituati.
Questa particolare forma aggrovigliata, conosciuta anche come i-Motif, era già stata analizzata in vitro in laboratorio ma da qui a rilevarne la presenza nelle cellule umane è stato un balzo notevole in termini scientifici.
La struttura inedita, ‘a nodo’, della molecola della vita è stata individuata per la prima volta dai ricercatori dell’Istituto medico australiano Garvan, grazie ad anticorpi progettati per legarsi ad essa.
“Lo studio – ha spiegato il genetista Giuseppe Novelli, rettore dell’Università Tor Vergata di Roma – dimostra che il Dna è una molecola dinamica, che cambia aspetto e indossa abiti diversi, a seconda delle fasi del ciclo cellulare“. La struttura che vede i filamenti legati l’uno all’altro nel modo osservato dai ricercatori di Sydney è temporanea: appare e scompare nel corso del tempo, anche per questo finora non era mai stata individuata e studiata nelle sue funzioni, tuttora da indagare.
Il team di genetisti ha ricreato la struttura a quattro eliche in vitro e, grazie a tecniche di fluorescenza, ha potuto individuare questa struttura “i-motif” nel nucleo cellulare dove si sono manifestati i ‘nodi’ con quattro pieghe.
Per Novelli, “la struttura a 4 eliche potrebbe facilitare la lettura delle informazioni del Dna. Rimane da capire – ha concluso – come questa forma incida sul funzionamento cellulare. Potrebbe, ad esempio, influenzare l’architettura del nucleo, che è collegata ad alcune forme di tumore o a una malattia rara che causa l’invecchiamento precoce, la progeria”.
